Несмотря на развитие технологий и рост вычислительных мощностей, существующие компьютерные алгоритмы по-прежнему слабо справляются с воспроизведением мелкой моторики. Так, для захвата различных физических объектов подобным системам, как и животным, требуется проводить быструю инвентаризацию пространства: оценить расстояние, выявить возможные препятствия, построить маршрут, определить размер и форму предмета. Последующие манипуляции при этом требуют не только координации движений, но и регуляции уровня силы, поскольку при чрезмерном сдавливании робот может повредить вещь. Кроме того, на практике контроль этих параметров должен быть автоматизированным.

Исследователи предлагают различные решения проблемы. Например, в июне американские ученые представили систему, которая способна захватывать бытовые предметы с точностью около 99 процентов. На первом этапе робот с помощью сенсора распознает геометрию объекта, в соответствии с которой искусственная нейросеть определяет оптимальную ориентацию манипулятора для захвата. В ходе испытаний устройство согласно принципам глубокого обучения накапливает базу стимулов и шаблонов поведения. В 2012 году схожую разработку анонсировала Toyota. Сейчас ее робот, получивший название Human Support Robot (HSR), используется в некоторых японских больницах для помощи пациентам.

HSR представляет собой передвижную стойку с дисплеем и манипулятором, которая управляется посредством мобильного приложения. Маршрут по направлению к целевому предмету и последующие движения устройство прокладывает и корректирует посредством встроенных камер. Теперь компания испытала разработку в домашних условиях: по сравнению с медицинскими учреждениями, они предполагают повышенные сложность навигации и вариативность объектов. HSR тестировался в доме американского ветерана войны в Афганистане Ромуло Камарго: в 2008 году он получил ранение, оставившее его парализованным ниже шеи. Пациент управлял приложением с помощью стилуса, который держал во рту.

В рамках испытаний инженеры ограничились двумя задачами: по команде Камарго HSR должен был открывать входную дверь нажатием на кнопку, а также приносить бутылку с водой из кухни и подносить ее ко рту владельца. В последнем случае система также регулировала движения в зависимости от положения тела и роста человека. Тесты признаны успешными. По словам разработчиков, робот способен совершать широкий диапазон действий, включая открытие занавесок. Тем не менее, в ближайшее время компания не намерена начинать серийное производство HSR. Помимо этой модели Toyota реализует и другие проекты в области потребительской робототехники, например экзоскелеты и «умные» операционные столы.

Читайте также